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Theorem isucn2

Description: The predicate " F is a uniformly continuous function from uniform space U to uniform space V ", expressed with filter bases for the entourages. (Contributed by Thierry Arnoux, 26-Jan-2018)

Ref Expression
Hypotheses isucn2.u U = X × X filGen R
isucn2.v V = Y × Y filGen S
isucn2.1 φ U UnifOn X
isucn2.2 φ V UnifOn Y
isucn2.3 φ R fBas X × X
isucn2.4 φ S fBas Y × Y
Assertion isucn2 φ F U uCn V F : X Y s S r R x X y X x r y F x s F y

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 isucn2.u U = X × X filGen R
2 isucn2.v V = Y × Y filGen S
3 isucn2.1 φ U UnifOn X
4 isucn2.2 φ V UnifOn Y
5 isucn2.3 φ R fBas X × X
6 isucn2.4 φ S fBas Y × Y
7 isucn U UnifOn X V UnifOn Y F U uCn V F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y
8 3 4 7 syl2anc φ F U uCn V F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y
9 breq v = s F x v F y F x s F y
10 9 imbi2d v = s x u y F x v F y x u y F x s F y
11 10 ralbidv v = s y X x u y F x v F y y X x u y F x s F y
12 11 rexralbidv v = s u U x X y X x u y F x v F y u U x X y X x u y F x s F y
13 simplr φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y s S v V u U x X y X x u y F x v F y
14 ssfg S fBas Y × Y S Y × Y filGen S
15 6 14 syl φ S Y × Y filGen S
16 15 2 sseqtrrdi φ S V
17 16 adantr φ F : X Y S V
18 17 adantr φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y S V
19 18 sselda φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y s S s V
20 12 13 19 rspcdva φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y s S u U x X y X x u y F x s F y
21 simpr φ u U u U
22 21 1 eleqtrdi φ u U u X × X filGen R
23 elfg R fBas X × X u X × X filGen R u X × X r R r u
24 5 23 syl φ u X × X filGen R u X × X r R r u
25 24 simplbda φ u X × X filGen R r R r u
26 22 25 syldan φ u U r R r u
27 ssbr r u x r y x u y
28 27 imim1d r u x u y F x s F y x r y F x s F y
29 28 adantl φ r R r u x u y F x s F y x r y F x s F y
30 29 ralrimivw φ r R r u y X x u y F x s F y x r y F x s F y
31 30 ralrimivw φ r R r u x X y X x u y F x s F y x r y F x s F y
32 ralim y X x u y F x s F y x r y F x s F y y X x u y F x s F y y X x r y F x s F y
33 32 ralimi x X y X x u y F x s F y x r y F x s F y x X y X x u y F x s F y y X x r y F x s F y
34 ralim x X y X x u y F x s F y y X x r y F x s F y x X y X x u y F x s F y x X y X x r y F x s F y
35 31 33 34 3syl φ r R r u x X y X x u y F x s F y x X y X x r y F x s F y
36 35 ex φ r R r u x X y X x u y F x s F y x X y X x r y F x s F y
37 36 reximdva φ r R r u r R x X y X x u y F x s F y x X y X x r y F x s F y
38 37 adantr φ u U r R r u r R x X y X x u y F x s F y x X y X x r y F x s F y
39 26 38 mpd φ u U r R x X y X x u y F x s F y x X y X x r y F x s F y
40 r19.37v r R x X y X x u y F x s F y x X y X x r y F x s F y x X y X x u y F x s F y r R x X y X x r y F x s F y
41 39 40 syl φ u U x X y X x u y F x s F y r R x X y X x r y F x s F y
42 41 rexlimdva φ u U x X y X x u y F x s F y r R x X y X x r y F x s F y
43 42 ad3antrrr φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y s S u U x X y X x u y F x s F y r R x X y X x r y F x s F y
44 20 43 mpd φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y s S r R x X y X x r y F x s F y
45 44 ralrimiva φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y s S r R x X y X x r y F x s F y
46 ssfg R fBas X × X R X × X filGen R
47 5 46 syl φ R X × X filGen R
48 47 1 sseqtrrdi φ R U
49 ssrexv R U r R x X y X x r y F x s F y r U x X y X x r y F x s F y
50 breq r = u x r y x u y
51 50 imbi1d r = u x r y F x s F y x u y F x s F y
52 51 2ralbidv r = u x X y X x r y F x s F y x X y X x u y F x s F y
53 52 cbvrexvw r U x X y X x r y F x s F y u U x X y X x u y F x s F y
54 49 53 syl6ib R U r R x X y X x r y F x s F y u U x X y X x u y F x s F y
55 48 54 syl φ r R x X y X x r y F x s F y u U x X y X x u y F x s F y
56 55 ralimdv φ s S r R x X y X x r y F x s F y s S u U x X y X x u y F x s F y
57 56 adantr φ F : X Y s S r R x X y X x r y F x s F y s S u U x X y X x u y F x s F y
58 nfv s φ F : X Y
59 nfra1 s s S u U x X y X x u y F x s F y
60 58 59 nfan s φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y
61 nfv s v V
62 60 61 nfan s φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V
63 rspa s S u U x X y X x u y F x s F y s S u U x X y X x u y F x s F y
64 63 ad5ant24 φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V s S s v u U x X y X x u y F x s F y
65 simp-4l φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V s S s v φ F : X Y
66 simplr φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V s S s v s S
67 simpr φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V s S s v s v
68 ssbr s v F x s F y F x v F y
69 68 adantl φ F : X Y s S s v F x s F y F x v F y
70 69 imim2d φ F : X Y s S s v x u y F x s F y x u y F x v F y
71 70 ralimdv φ F : X Y s S s v y X x u y F x s F y y X x u y F x v F y
72 71 ralimdv φ F : X Y s S s v x X y X x u y F x s F y x X y X x u y F x v F y
73 72 reximdv φ F : X Y s S s v u U x X y X x u y F x s F y u U x X y X x u y F x v F y
74 65 66 67 73 syl21anc φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V s S s v u U x X y X x u y F x s F y u U x X y X x u y F x v F y
75 64 74 mpd φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V s S s v u U x X y X x u y F x v F y
76 6 ad3antrrr φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V S fBas Y × Y
77 simpr φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V v V
78 77 2 eleqtrdi φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V v Y × Y filGen S
79 elfg S fBas Y × Y v Y × Y filGen S v Y × Y s S s v
80 79 simplbda S fBas Y × Y v Y × Y filGen S s S s v
81 76 78 80 syl2anc φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V s S s v
82 62 75 81 r19.29af φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V u U x X y X x u y F x v F y
83 82 ralrimiva φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V u U x X y X x u y F x v F y
84 83 ex φ F : X Y s S u U x X y X x u y F x s F y v V u U x X y X x u y F x v F y
85 57 84 syld φ F : X Y s S r R x X y X x r y F x s F y v V u U x X y X x u y F x v F y
86 85 imp φ F : X Y s S r R x X y X x r y F x s F y v V u U x X y X x u y F x v F y
87 45 86 impbida φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y s S r R x X y X x r y F x s F y
88 87 pm5.32da φ F : X Y v V u U x X y X x u y F x v F y F : X Y s S r R x X y X x r y F x s F y
89 8 88 bitrd φ F U uCn V F : X Y s S r R x X y X x r y F x s F y